ポンプの選定にあたっては、これらの点に注意しなければなりません！

Thread Content

石油・化学工業は国民経済において非常に重要な位置を占めており、化学プロセスポンプは重要な補助機器としてますます注目されています。化学媒体の特性が複雑多様であり、さらに環境保護への要求も高まる中、化学ポンプの選定にはどう対応すべきでしょうか？どの点に重点を置くべきかなどが、特に重要になってきます。今日は、化学工業用ポンプの選定時に注意すべき点について話しましょう！望海のみなさん、不足している部分を補ってください。 注意点1：耐腐食性の問題 長年にわたり、腐食は化学プラントの設備にとって最も厄介な被害の一つであり、少しの不注意があれば軽くは設備の損傷を招き、深刻な場合には事故や災害を引き起こすことさえあります。 関連する統計によると、化学プラントの設備破損の約60％は腐食が原因であるため、化学ポンプを選定する際にはまず材料選定の科学性に注意する必要があります。 一般的に、ステンレス鋼は「万能素材」であり、どんな媒体や環境条件下でもステンレス鋼が最適だと考える誤解がありますが、これは非常に危険です。以下では、いくつかの一般的な化学工業用媒体について、材料選定のポイントを述べる：１　硫酸　強腐食性媒体の一つとして、硫酸は非常に幅広い用途を持つ重要な工業原料である。 異なる濃度と温度の硫酸による材料の腐食度合いには大きな差があり、濃度が80％以上で温度が80℃未満の濃硫酸に対しては、炭素鋼と鋳鉄は優れた耐食性を示す。しかし、高速で流動する硫酸には適さず、ポンプやバルブの材料としては使用できない；一般的なステンレス鋼である304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）は、硫酸環境においてもその用途は限られている。 したがって、硫酸を送送するためのポンプやバルブは、通常、高ケイ素鋳鉄（鋳造・加工が困難）や高合金ステンレス鋼（20番合金）で製造されるが、加工が難しく価格も高いため、あまり好まれていない。 フッ素プラスチック合金は硫酸に対して非常に優れた耐性を持っており、これは中国科学院上海有機化学研究所の特許素材です。中国科学院の実験により、現在のところどのような化学媒質もこれと反応することはないことが証明されているため、フッ素コーティングポンプ（F46）を使用する方がより経済的な選択となります。 2塩酸　ほとんどの金属材料は塩酸による腐食に耐えられない（各種ステンレス鋼も含む）。モリブデンを含む高シリコン鉄も、50℃、30％未満の塩酸でのみ使用可能である。 金属材料とは対照的に、ほとんどの非金属材料は酸に対して優れた耐食性を持っているため、ゴムライニング付きポンプやプラスチックポンプ（エンジニアリングプラスチック、フッ素樹脂など）が酸の輸送に最適な選択肢となります。 3*ao酸：一般的な金属はほとんどが*ao酸によって急速に腐食されて破壊されますが、ステンレス鋼は*ao酸に耐える材料として最も広く使用されています。常温下のあらゆる濃度の*ao酸に対して優れた耐食性を持っています。特筆すべきは、モリブデンを含むステンレス鋼（316や316Lなど）は、通常のステンレス鋼（304や321など）よりも*ao酸に対する耐食性が優れているわけではなく、場合によってはそれよりも劣ることさえあります。一方、高温用酸には、一般的にフッ素樹脂合金材料が使用される。 4酢酸 これは有機酸の中で最も腐食性が強い物質の一つで、通常の鋼材はあらゆる濃度・温度の酢酸によって深刻な腐食を受ける。ステンレス鋼は優れた酢酸耐性材料であり、モリブデンを含む316ステンレス鋼は高温や希薄な酢酸蒸気にも適用可能である。 高温高濃度の酢酸や、その他の腐食性物質が含まれるような過酷な条件の場合は、高合金ステンレス鋼やフッ素樹脂ポンプを使用することができます。CQB磁気ポンプ、CQステンレス磁気ポンプなど。 5アルカリ（水素、酸化ナトリウム）は一般的に腐食性はそれほど強くありませんが、一般的なアルカリ溶液では結晶が生成されるため、シリサイドグラファイト169材質の機械シールを備えたFSB型フッ素合金アルカリポンプを使用することができます。 6アンモニア（水素酸化アンモニウム） ほとんどの金属および非金属は、液体アンモニアやアンモニア水（水素酸化アンモニウム）中での腐食が非常に軽微であり、銅とその合金のみが使用に適さない。この場合は、CQF工程プラスチック製磁気ポンプやFSBフッ素合金製遠心ポンプを使用するのが適しています。 7塩水（海水） 普通鋼鉄は塩化ナトリウム溶液や海水、塩水の中での腐食率はそれほど高くないが、一般的に塗料による保護が必要である；各種ステンレス鋼も非常に低い均一腐食率を示しますが、塩化物イオンによって局部的な腐食が引き起こされる可能性があり、通常は316ステンレス鋼が適しています。 8 アルコール類、アルコール系溶媒、エステル類、エーテル類。一般的なアルコール系溶媒にはメタノール、エタノール、エチレングリコール、プロパノールなどがあり、アルコール系溶媒にはプロピルアルコール、ブチルアルコールなどがある。エステル類溶媒には各種のメチルエステル、エチルエステルなどがあり、エーテル類溶媒にはメチルエーテル、エチルエーテル、ブチルエーテルなどがある。これらは腐食性がほとんどないため、通常のステンレス鋼を使用することができる。ただし、具体的にどの材料を選ぶかは、溶媒の特性や関連する要件に応じて適切に判断する必要がある。 また、同系物、エステル、エーテルは多種多様なゴムに溶解性を持つため、シール材を選定する際に間違いがないよう注意が必要です。無機封のフッ素樹脂製磁気ポンプを選択することをお勧めします。 ここでは他にも多くの媒体があるが、すべてを紹介することはできない。要するに、材料を選ぶ際には安易に、また盲目的に決めてはならず、関連資料を多く調べたり、既存の成功事例を参考にしたりすべきだ。 ◆ ◆ ◆ 注意点2：密封の問題 漏れがないことは化学プラント機器における永遠の目標であり、まさにこの要求が磁気ポンプの利用拡大を促しているのです。 しかし、真に漏れがない状態を実現するにはまだ長い道のりがあり、例えば磁気ポンプのシールケーシングの寿命の問題、材料の孔食の問題、静止式シールの信頼性の問題などがある。 ここでは、シールに関する基本的な情報を簡単に説明します。1　シールの形態 静的シールの場合、一般的にはシールパッドとシールリングの2種類しかありませんが、シールリングの中ではOリングが最も広く使用されています。 動的シールにおいては、化学プロセス用ポンプではほとんどパッキングシールが使用されず、主に機械シールが採用される。機械シールには単端面式と両端面式、バランスト型とノンバランスト型があり、バランスト型は高圧の媒体のシールに適している（通常は圧力が1.0MPaを超える場合）。両端面式機械シールは、高温で結晶しやすく、粘度が高く、粒子を含む、または有毒な揮発性物質を含む媒体に主に使用される。両端面式機械シールでは、シール室に隔離液を注入する必要があり、その圧力は一般的に媒体の圧力よりも0.07～0.1MPa高く設定される。 2 密封材料 化学用磁気ポンプの静止部の密封には、一般的にフッ素ゴムが使用され、特別な場合にのみポリテトラフルオロエチレンが使用される；機械シールの動静環の材料選定は非常に重要であり、単に超硬合金同士を組み合わせるのが最善というわけではありません。コストが高いという点もある一方で、両者の硬度に差がないのも理にかなっていません。したがって、媒体の特性に応じて適切に対応するのが最善です。 （注：米国石油協会API 610第8版では、機械シールおよび配管システムの典型的な構成について、付録Dにて詳細な規定がなされている） ◆ ◆ ◆ 注意事項3：粘度の問題 該当媒体の粘度はポンプの性能に大きな影響を与える。粘度が上昇すると、ポンプの揚程曲線は低下し、最適動作時の揚程や流量も共に減少する。一方で動力は増加するため、効率が低下する。 一般的なサンプルにおけるパラメータはすべて、清水を輸送する際の性能です。粘性のある媒体を輸送する場合は換算が必要です（粘度ごとの補正係数は、関連する換算表を参照してください）。 粘度が高いスラリーやペースト、粘性の高い液体の輸送には、モルタルポンプの使用を推奨します。 ◆ ◆ ◆ ポンプの選定原則 設計院が装置や機器を設計する際には、ポンプの用途と性能パラメータを決定し、ポンプの種類を選択しなければならない。この選択はまず、ポンプの種類や形態を選ぶことから始まりますが、ではどのような原則でポンプを選べばよいのでしょうか？根拠は何ですか？ 1、選定したポンプの形式と性能が、装置の流量、揚程、圧力、温度、キャビテーション余量、吸込み高さなどのプロセスパラメータの要求に適合するようにする。 2、媒体の特性に関する要件を満たす必要がある。可燃性、爆発性、有毒性のある媒体、または貴重な媒体を輸送するポンプでは、軸封が信頼性の高いものであるか、あるいは漏れのないポンプ、例えば磁気駆動ポンプ（軸封がなく、隔離型の磁気による間接駆動方式）を使用することが求められる； 腐食性の媒体を送液するポンプでは、対流部品にフッ素樹脂製の耐腐食性ポンプなど、耐腐食性のある材料が使用されることが求められます； 固体粒子を含む媒体を送送するポンプでは、流路部品に耐摩耗性材料の使用が求められ、必要に応じて軸封部をクリーンな液体で洗浄すること。 3、機械には信頼性の高さ、騒音の低さ、振動の少なさが求められる。 4、ポンプの購入にかかるコストを正しく計算する。 5. 強腐食性媒体（例：「濃硫酸、濃塩酸」など）を輸送する場合、可燃性・爆発性媒体を輸送する場合、使用環境にいかなる汚染も許されない場合：磁気ポンプを選択できます。例えば「CQBシリーズ磁気ポンプ、IMDシリーズ磁気ポンプ」。自己吸上機能が必要な場合は、FZBフッ素樹脂製自己吸上ポンプを選ぶことができます。 6、IHF遠心ポンプおよびFSB遠心ポンプは、回転速度が高く、体積が小さく、重量が軽く、効率が高く、流量が多く、構造がシンプルで、送液時の脈動がなく、性能が安定しており、操作やメンテナンスも容易といった特徴を持っています。使用条件に特別な要求がない場合は、遠心ポンプを選択するのが適しています。 7、固体粒子を含む化学媒体を輸送するポンプで、対流部品に耐摩耗性材料を使用する必要がある場合：UHBモルタルポンプが最適な選択肢となります。UHB耐腐食・耐摩耗モルタルポンプの材料は、高強度の新規工業用プラスチックであるUHBWPEで、これは改質された超高分子量（500万以上）のポリエチレンです。プラスチックにおいて、優れた耐摩耗性を持ち、実験による比較ではその耐摩耗性はステンレス鋼をはるかに上回ります。また、耐衝撃性、耐クリープ性、そしてF4に匹敵する優れた耐食性に加え、付着しないという特異な特性も有しています。 8、媒体の液面がポンプの取り付け位置より下にある場合は、FZBフッ素樹脂製自己吸上げポンプを選択するべきです。さらに磁気ポンプの特性も求められる場合は、ZMDフッ素樹脂製自己吸上げ式磁気ポンプを選ぶことができます。9、ポンプの性能曲線図に基づいて最適な規格・モデルを選択する：使用要件に適したモデルが性能パラメータ表に見当たらない場合は、ポンプの性能曲線図を参考にして最も適したポンプタイプを選びます。